Fabricage procedures voor zeer magnetisch responsieve lanthanide ion chelaat polymolecular assembly's worden gepresenteerd. De magnetische reactie wordt bepaald door de grootte van de vergadering, die is afgestemd door extrusie via nanopore membranen. De assemblages magnetische alignability en temperatuur-geïnduceerde structurele veranderingen worden gecontroleerd door de dubbele breking metingen, een gratis techniek om nucleaire magnetische resonantie en kleine hoek neutronen verstrooiing.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Fabricage Procedures en dubbele breking metingen voor het ontwerpen van magnetisch responsieve Lanthanide Ion chelaat fosfolipide Assemblies
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Bicelles zijn afstembare schijf-achtige polymolecular assembly's gevormd uit een grote verscheidenheid van lipide mengsels. Toepassingen variëren van membraan eiwit structurele studies door nucleaire magnetische resonantie (NMR) tot nanotechnologische ontwikkelingen, met inbegrip van de vorming van optisch actieve en magnetisch schakelbare gels. Dergelijke technologieën vereisen hoge controle van de grootte van de vergadering, de magnetische reactie en de warmteweerstand. Mengsels van 1,2-dimyristoyl -sn- glycero-3-fosfocholine (DMPC) en haar lanthanide-ion (Ln3 +) chelaat fosfolipide conjugaat, 1,2-dimyristoyl -sn- glycero-3-phospho-ethanolamine-diethyleenglycol triaminepentaacetate () DMPE-DTPA), assembleren in zeer magnetisch responsieve assemblages zoals DMPC/DMPE-DTPA/Ln3 + (molaire verhouding 4:1:1) bicelles. Invoering van cholesterol (Chol-OH) en steroïde derivaten in de dubbelgelaagde resultaten in een andere set van assembly's bieden unieke fysisch-chemische eigenschappen. Voor een bepaald lipide-samenstelling is de magnetische alignability evenredig aan de grootte van de bicelle. De kleurverandering van Ln3 + resulteert in ongekende magnetische reacties in termen van zowel de omvang als de uitlijning richting. De thermo-omkeerbare ineenstorting van de schijf-achtige structuren in blaasjes op verwarming kunt afstemming van de vergaderingen afmetingen door extrusie via membraanfilters met gedefinieerde porie maten. Het magnetisch alignable bicelles worden geregenereerd door afkoeling tot 5 ° C, wat resulteert in vergadering afmetingen gedefinieerd door het blaasje precursoren. Hierin, deze procedure fabricage wordt uitgelegd en de magnetische alignability van de assembly's wordt gekwantificeerd door dubbele breking metingen onder een 5.5 T magnetisch veld. Het signaal van de dubbele breking, afkomstig uit de fosfolipide dubbelgelaagde, verder kan polymolecular veranderingen in de dubbelgelaagde. Deze eenvoudige techniek is complementair aan NMR experimenten die algemeen werkzaam zijn te karakteriseren van bicelles.
Inleiding
Bicelles zijn polymolecular schijf-achtige assemblages verkregen uit talrijke lipide-mengsels. 1 , 2 , 3 , 4 , 5 zijn ze veel gebruikt voor de structurele karakterisering van membraan biomoleculen door NMR spectroscopie. 6 , 7 echter, recente inspanningen willen uitbreiden op het gebied van mogelijke toepassingen. 5 , 8 , 9 de meest bestudeerde bicelle syst....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1. fabricage procedure voor DMPC/DMPE-DTPA/Tm3 + (molaire verhouding 4:1:1) en DMPC/Chol-OH/DMPE-DTPA/Tm3 + (molaire verhouding 16:4:5:5) polymolecular samenstellen
- Voorlopige preparaten
- Wassen alle het glaswerk door te spoelen eenmaal met ethanol gestabiliseerd chloroform (> 99% chloroform) en droog met perslucht.
- Produceren van 2 verschillende 10 mg/mL voorraadoplossingen van DMPC en DMPE-DTPA in ethanol-gestabiliseerde chloroform (> 99% chloroform), een 10 mM stamoplossing van Chol-OH in ethanol-gestabiliseerde chloroform (> 99% chloroform) en een stamoplossing van 10 mM voor TmCl3 in met....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Het signaal van de dubbele breking van een niet-geëxtrudeerde DMPC/DMPE-DTPA/Tm3 + (molaire verhouding 4:1:1) monster werd gecontroleerd in het kader een 5.5 T magnetisch veld tijdens een verwarming en koeling van de cyclus van 5 tot 40 ° C en terug met een snelheid van 1 ° C/min (Figuur 6). De dubbele breking resultaten bevestigd hoge magnetische uitlijning bij 5 ° C met een waarde van 1,5 x 10-5, twee keer zo sterk wat betreft de gemel.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Een gedetailleerd overzicht van hoe de dubbele breking metingen werden gebruikt in combinatie met SANS experimenten voor de evaluatie van methoden voor het genereren van zeer magnetisch responsieve Ln3 + chelaat fosfolipiden assemblages is in Isabettini et al. 23 de voorgestelde fabricage-protocollen zijn ook van toepassing voor assembly's die zijn samengesteld uit de langere DPPC en DPPE-DTPA fosfolipiden of voor degenen met chemisch gemodificeerde steroïde derivaten in hun du.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
De auteurs erkennen de Zwitserse National Science Foundation voor de financiering van SMhardBi (project nummer 200021_150088/1). De SANS experimenten werden uitgevoerd bij de Zwitserse spallation neutron bron SINQ, Paul Scherrer Instute, Villigen, Zwitserland. Dr. Joachim Kohlbrecher danken de auteurs hartelijk voor zijn leiding met de SANS-experimenten. De dubbele breking meting setup onder hoge magneetvelden is geïnspireerd vanuit de bestaande installatie op het Hoogveld magnetische laboratorium HFML, Nijmegen, Nederland. Wij danken Bruno Pfister voor zijn hulp bij de ontwikkeling van de elektronica van de dubbele breking setup, Jan Corsano en Daniel Kiechl voor de ....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-fosfocholine (DMPC) | Avanti Polar Lipids | 850345P | >99% |
| 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-fosfo-ethanolamine-diethyleentreaminepentaacetaatzuur hexammoniumzout (DMPE-DTPA) | Avanti Polar Lipids | 790535P | >99% |
| Thulium(III) chloride | Sigma-Aldrich | 439649 | watervrij, poeder, 99,9% trace metalen basis |
| Dysprosium(III) chloride | Sigma-Aldrich | 325546 | watervrij, poeder, 99,9% trace metalen basis |
| Ytterbium(III) chloride | Sigma-Aldrich | 439614 | watervrij, poeder, 99,9% trace metalen basis |
| Chloroform | Sigma-Aldrich | 319988 | bevat ethanol als stabilisator, ACS reagens, ≥99,8% |
| Methanol | Sigma-Aldrich | 34860 | ≥99,9% |
| Cholesterol | Amresco | 433 | Ultra pure grade |
| D2O | ARMAR chemicals | 1410 | 99,8 atom % D |
| Ultrazuiver water | Millipore | Synergy pak2 (SYPK0SIX2), Millipack GP (MPGP02001) | |
| elektronische pH meter | Metrohm | 17440010 | |
| Whatmann Nuclepore 25 mm 100nm membraanfilter | VWR | 515-2028 | |
| Whatmann Nuclepore 25 mm 200nm membraanfilter | VWR | 515-2029 | |
| Whatmann Nuclepore 25 mm 400nm membraanfilter | VWR | 515-2030 | |
| Whatmann Nuclepore 25 mm 800nm membraanfilter | VWR | 515-2032 | |
| Whatmann Filterpapier | VWR | 230600 | |
| 25 ml rondbodemfles | VWR | 201-1352 | 14/23 NS |
| 3 ml glazen snap-cup | VWR | 548-0554 | ND18, 18x30mm |
| 2,5 ml glazen spuit | Hamilton | ||
| Natriumdiwaterstoffosfaatdihydraat | Merk | 1.06342 | Zout gebruikt om fosfaatbuffer te maken |
| di-Natriumwaterstoffosfaat | Merk | 1.06586 | Zout gebruikt om fosfaatbuffer te maken |
| Vloeibare stikstof | Carbagas | - | |
| Geperst stikstofgas | Carbagas | - | 200 bar fles |
| Lipid Extruder 10 ml | Lipex | - | Volledig uitgerust met thermobarrel |
| Hogedruk PVC-buis | GR NETUM | - | moet meer dan 4 MPa weerstaan |
| Serto adapters | Sertot | - | |
| Nitril handschoenen | VWR | - | |
| 2 ml glazen pipetten | VWR | 612-1702 | 230 mm lang |
| Diode Laser | Newport | LPM635-25C | |
| DSP Dual Phase Lock-in Versterker | SRS | SR830 | |
| Fotodiode Detector | Silonex Inc. | SLSD-71N5 | 5mm2, Silicon, foto-geleidend |
| 5.5 T Cryogenic Magnetic | Cryogenic/Oerlikon AG | - | 12 bar He-gekoeld. RW4000/6000 compressor, RGD 5/100 TA cryo-head |
| Tweede orde laagdoorlaatfilter | zelfgebouwd | - | Lineaire voeding 24V DC, tweede orde, Sallen Key, afsluitfrequentie 360 Hz, +/- 12V, max 10 mA |
| Fotoelastisch modulator | Hinds instruments | PEM-90 | |
| Glan-Thompson Calcite Polarisator | Newport | 10GT04 | 25,4mm diameter |
| Kwarts monstercuvet | Hellma | 165-10-40 | temperatuurgestuurde cel, 0,8 ml, 10mm padlengte |
| Temperatuursonde | Thermocontrol | - | Type K, 0,5mm diameter, Thermocoax |
| Niet-polariserende spiegels | Newport | 50326-1002 | 25,4mm |
| RS 232 kabels | National Instruments | 189284-02 | Voor aansluiting op de RS-232 poort aan de voorkant van Compact FieldPoint Controllers |
| BNC 50 Ω kabel en connectoren | National Instruments | 763389-01 | |
| cFP-AI-110 | National Instruments | 777318-110 | 8-kanaals analoog spanning en stroom ingangsmodule voor Compact FieldPoint |
| cFP-CB-1 | National Instruments | 778618-01 | Geïntegreerde Connector Blok voor bedrading naar Compact FieldPoint I/O |
| cFP-CB-3 | National Instruments | 778618-03 | Geïntegreerde Isothermische Connector Blok voor bedrading van Thermokoppels naar de cFP-TC-120 Module |
| cFP-TC-120 | National Instruments | 777318-120 | 8-kanaals Thermokoppel ingangsmodule voor Compact FieldPoint |
| cFP-1804 | National Instruments | 779490-01 | Ethernet/Seriele Interface voor NI Compact FieldPoint |
| LabView 2010 | National Instruments | - | |
| Industriële voeding | Traco Power | TCL 060-124 | 100-240V AC |
| Waterbad | Julabo | FP40-HE | gekoelde/verwarming circulator |
Referenties
- Sanders, C. R., Hare, B. J., Howard, K. P., Prestegard, J. H. Magnetically-oriented phospholipid micelles as a tool for the study of membrane-associated molecules. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 26, 421-444 (1994).
- Glover, K. J., et al. Structural evaluation of phospholipid bicelles for solution-state studies of membrane....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
